内容正文:
“四翼”检测评价(二十六) 抛物线及其标准方程
(一)基础落实
1.如果抛物线y2=ax的准线是直线x=1,那么它的焦点坐标为( )
A.(1,0) B.(2,0)
C.(3,0) D.(-1,0)
解析:选D 由于抛物线的准线是直线x=1,所以它的焦点为(-1,0).故选D.
2.焦点是F(0,5)的抛物线的标准方程是( )
A.y2=20x B.x2=20y
C.y2=x D.x2=y
解析:选B 由5=得p=10.又焦点在y轴正半轴上,即抛物线方程为x2=2py(p>0),所以x2=20y.
3.已知定点F和定直线l,点F不在直线l上,动圆M过点F且与直线l相切,则动圆圆心M的轨迹是( )
A.射线 B.直线
C.抛物线 D.椭圆
解析:选C 因为动圆M过点F,且动圆M与直线l相切,所以圆心M到直线l的距离等于圆的半径|MF|,即动点M到定点F的距离等于它到定直线l的距离,且定点F不在定直线l上.所以由抛物线的定义,可知圆心M的轨迹是抛物线.
4.抛物线y2=mx的准线与直线x=1的距离为3,则此抛物线的方程为( )
A.y2=-16x B.y2=8x
C.y2=16x或y2=-8x D.y2=-16x或y2=8x
解析:选D 抛物线的准线方程为x=-,则=3,解得m=8或-16.∴所求抛物线方程为y2=8x或y2=-16x.
5.若抛物线y2=4x的准线为l,P是抛物线上任意一点,则P到准线l的距离与P到直线3x+4y+7=0的距离之和的最小值是( )
A.2 B. C. D.3
解析:选A 由抛物线定义知,点P到准线l的距离等于点P到焦点F的距离,由抛物线y2=4x及直线3x+4y+7=0,得直线与抛物线相离,所以点P到准线l的距离与点P到直线3x+4y+7=0的距离之和的最小值为点F(1,0)到直线3x+4y+7=0的距离,即=2.
6.抛物线的焦点为椭圆+=1的下焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为____________.
解析:由+=1知,a2=9,b2=4,所以c2=5,椭圆的下焦点为(0,-),设抛物线的方程为x2=-2py(p>0),则p=2,所以抛物线的方程为x2=-4y.
答案:x2=-4y
7.如图是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2米,水面AB宽4米.水位下降1米后,水面宽________米.
解析:建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线的方程为x2=-2py(p>0),则点(2,-2)在抛物线上,代入可得p=1,所以x2=-2y.当y=-3时,x2=6,所以水面宽为2 米.
答案:2
8.已知抛物线x2=4y的焦点为F,点P在抛物线上,且|PF|=5,请写出满足题意的直线PF的一个方程:____________.
解析:由题意知焦点为F(0,1).设P(x0,y0),则|PF|=y0+1=5,y0=4,x=4×4,x0=±4.若P(4,4),则kPF==,直线方程为y=x+1,即3x-4y+4=0.若P(-4,4),则kPF==-,直线方程为y=-x+1,即3x+4y-4=0.
答案:3x-4y+4=0(或3x+4y-4=0)
9.根据下列条件分别求抛物线的标准方程.
(1)焦点在y轴上,且焦点到准线的距离是2的抛物线的标准方程.
(2)抛物线的焦点是双曲线16x2-9y2=144的左顶点.
解:(1)∵焦点到准线的距离是2,∴2p=4,
∴当焦点在y轴上时,抛物线的标准方程为x2=4y或x2=-4y.
(2)双曲线方程可化为-=1,左顶点为(-3,0),
由题意设抛物线方程为y2=-2px(p>0)且-=-3,∴p=6,∴抛物线的方程为y2=-12x.
10.动圆P与定圆A:(x+2)2+y2=1外切,且与直线l:x=1相切,求动圆圆心P的轨迹方程.
解:如图,设动圆圆心P(x,y),过点P作PD⊥l于点D,作直线l′:x=2,过点P作PD′⊥l′于点D′,连接PA.设圆A的半径为r,动圆P的半径为R,可知r=1.
∵圆P与圆A外切,∴|PA|=R+r=R+1.
又∵圆P与直线l:x=1相切,∴|PD′|=|PD|+|DD′|=R+1.∵|PA|=|PD′|,即动点P到定点A与到定直线l′的距离相等,∴点P的轨迹是以A为焦点,以l′为准线的抛物线.
设抛物线的方程为y2=-2px(p>0),可知p=4,
∴所求动圆圆心P的轨迹方程为y2=-8x.
(二)综合应用
1.(多选)已知F是抛物线C:y2=16x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,则( )
A.C的准线方程为x=-4
B.F点的坐标为(0,4)
C.|FN|=12
D.三角形ONF的面积为16(O为坐标原点)
解析:选ACD 如图,不妨设点